冲击载荷下螺栓预紧力对应力波影响分析
2021-06-04杨璞谢若泽陈刚陈成军
装备环境工程 2021年5期
关键词:变形
杨璞,谢若泽,陈刚,陈成军
(1.中国工程物理研究院总体工程研究所,四川 绵阳 621900;2.工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室,四川 绵阳 621900)
武器在转移、输运及装卸等情况下,可能面临意外碰撞等异常环境[1]。异常事故产生的冲击载荷可能导致武器各部组件经历冲击高应力、塑性大变形破坏以及诱使炸药构件点火。因此为了合理评估异常冲击环境下武器的安全性,需充分认识冲击载荷作用下应力波在武器连接结构中的传播规律。螺栓连接是武器结构中常见的连接方式,采用螺栓连接时,一般都会施加预紧力[2]。使螺栓连接在承受工作载荷之前,提前受到力的作用,这个预加作用力称为预紧力[3]。螺栓预紧力可增强连接的紧密性和刚性[4]。当结构受到冲击载荷时,螺栓会受到较大的拉应力,该状态下,螺栓预紧力可能会对结构应力波传递产生一定的影响。在实际工程分析中,常忽略螺栓预紧力,甚至将螺栓连接简化为固定连接的节点,这与实际情况有较大出入。
另一方面,针对螺栓预紧力的研究多为静力载荷下的响应分析[5-8],冲击载荷下的响应分析较少,且未见预紧力对应力波传递影响规律的研究。史冬岩等人[9]分析了冲击载荷下螺栓预紧力大小对螺栓强度的影响。Karpanan Nakalswamy等人[10]研究了冲击载荷下预紧力对结构模态的影响,另外他们还对比了不同预紧力加载方式的计算精度[11]。目前,关于冲击载荷下螺栓预紧力对应力波传递的影响分析相对匮乏。……
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